一種基于組播的虛擬機集群遷移方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種基于組播的虛擬機集群遷移方法及系統(tǒng)，應用于調度系統(tǒng)領域：上述方法包括以下步驟：當虛擬機進行遷移時，虛擬機集群的遷移請求進入任務池；發(fā)送器獲取映射表信息并根據任務池任務，調用遷移API，完成虛擬機集群遷移。本發(fā)明采用組播的遷移機制和基于綜合計算強度的虛擬機放置策略，實現(xiàn)云計算中虛擬機集群遷移，漸少了遷移過程中網絡資源的消耗，提高了遷移效率。
【專利說明】一種基于組播的虛擬機集群遷移方法及系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及調度系統(tǒng)領域，尤其涉及一種基于組播的虛擬機集群遷移方法及系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]當前，云計算逐漸被行業(yè)認可，云數據中心操作系統(tǒng)逐漸實現(xiàn)并付諸于實踐。虛擬機遷移是云計算調度的核心，目前虛擬機的遷移技術主要是單虛擬機遷移，從單物理機到
單物理機。
[0003]實際應用中，虛擬機以集群的形式進行應用的形式更為主流，但虛擬機集群的遷移是串行的過程，遷移時間過長，網絡帶寬占用高。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明提供一種基于組播的虛擬機集群遷移方法及系統(tǒng)，以解決上述問題。
[0005]本發(fā)明提供一種基于組播的虛擬機集群遷移方法。上述方法包括以下步驟:
[0006]當虛擬機進行遷移時，虛擬機集群的遷移請求進入任務池；
[0007]發(fā)送器獲取映射表信息并根據任務池任務，調用遷移API，完成虛擬機集群遷移。
[0008]本發(fā)明還提供一種基于組播的虛擬機集群遷移系統(tǒng)，包括:控制器、映射表、調度器、發(fā)送器、任務池、宿主機；調度器通過控制器與映射表連接；發(fā)送器分別與映射表、任務池連接；
[0009]調度器，用于根據綜合計算強度的虛擬機放置策略，為虛擬機確定目的宿主機，并通過控制器更新到映射表中；
[0010]所述控制器，用于維護映射表信息；
[0011]所述映射表，用于存儲虛擬機與目的宿主機的映射關系；
[0012]所述任務池，用于接收虛擬機集群的遷移請求；
[0013]所述發(fā)送器，用于獲取映射表信息并根據任務池任務，調用遷移API，完成虛擬機集群遷移。
[0014]本發(fā)明采用組播的遷移機制和基于綜合計算強度的虛擬機放置策略，實現(xiàn)云計算中虛擬機集群遷移，漸少了遷移過程中網絡資源的消耗，提高了遷移效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構成本申請的一部分，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中:
[0016]圖1所示為本發(fā)明實施例1的虛擬機集群遷移結構圖；
[0017]圖2所示為本發(fā)明實施例2的虛擬機集群遷移流程圖。
【具體實施方式】[0018]下文中將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發(fā)明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
[0019]本發(fā)明提供了一種基于組播的虛擬機集群遷移方法，包括以下步驟:
[0020]當虛擬機進行遷移時，虛擬機集群的遷移請求進入任務池；
[0021]發(fā)送器獲取映射表信息并根據任務池任務，調用遷移API，完成虛擬機集群遷移。
[0022]其中，所述映射表中存儲虛擬機與目的宿主機的映射關系。
[0023]其中，所述映射表的更新方式為:調度器根據綜合計算強度的虛擬機放置策略，為虛擬機確定目的宿主機，并通過控制器更新到映射表中。
[0024]其中，調度器根據綜合計算強度的虛擬機放置策略，為虛擬機確定目的宿主機，并通過控制器更新到映射表中的過程為:
[0025]調度器根據綜合計算強度的虛擬機放置策略，為虛擬機確定目的宿主機后，向控制器發(fā)送確定的目的宿主機信息；
[0026]控制器接收到所述目的宿主機信息后，更新映射表中的虛擬機與目的宿主機的映身寸關系。
[0027]其中，所述綜合計算強度的虛擬機放置策略包括:約束函數和遷移執(zhí)行時間預測函數。
[0028]其中，所述約束函數為:Res(e) = (Atime_cost (e) +Cdelay (e) +Eload (e)) /Bbandwidth (e);其中，time_cost:預計執(zhí)行時間，delay:最大網絡延遲，load:物理機綜合負載，bandwidth:最大網絡帶寬。
[0029]其中，所述遷移執(zhí)行時間預測函數為:EV(k+l)=l(k+l)/l(k) ((Ι-p)EV(k)+pRV(k));其中，EV(k+l):物理節(jié)點第k次預測執(zhí)行時間；l(k):第k次時負載；RV(k):上次實際執(zhí)行時間。
[0030]圖1所示為本發(fā)明實施例1的虛擬機集群遷移結構圖，說明如下:
[0031]如圖1所示，包括:控制器(Controller)、映射表(Mapping Table)、調度器(Scheduler)、發(fā)送器(Sender)、任務池(Task Pool)、宿主機(Host OS)。
[0032]控制器(Controller),主要作用是維護映射表(Mapping Table)的信息,其中，映射表(Mapping Table)存儲虛擬機與目的宿主機的映射關系。
[0033]當虛擬機進行遷移時，無需計算過程，直接根據映射表信息，進行遷移。
[0034]調度器(Scheduler)，主要運行基于綜合計算強度的虛擬機放置策略，實時為虛擬機確定最優(yōu)目的宿主機，并通過控制器(Controller)更新到映射表(Mapping Table)中；其中，綜合計算強度的虛擬機放置策略包括:約束函數和遷移執(zhí)行時間預測函數。
[0035]其中，
[0036]V約束函數
[0037]Res(e) = (Atime_cost (e)+Cdelay (e)+Eload (e))/Bbandwidth (e)
[0038]time_cost:預計執(zhí)行時間
[0039]delay:最大網絡延遲
[0040]load:物理機綜合負載
[0041]bandwidth:最大網絡帶寬
[0042]V執(zhí)行時間預測函數[0043]EV (k+1) =1 (k+1)/I (k) ((1-p) EV (k) +pRV (k))
[0044]EV (k+1):物理節(jié)點第k次預測執(zhí)行時間
[0045]I (k):第k次時負載
[0046]RV (k):上次實際執(zhí)行時間
[0047]V在約束條件下，選擇Res最小的物理節(jié)點進行調度
[0048]發(fā)送器(Sender )，根據任務池任務，調用遷移API，進行虛擬機集群遷移。
[0049]其中，任務池(Task Pool):虛擬機集群的遷移請求進入任務池，分解為批量的單個遷移任務，通過線程池技術，實現(xiàn)遷移并發(fā)操作和對于資源占用的控制。
[0050]線程池:線程池是一種多線程處理形式，處理過程中將任務添加到隊列，然后在創(chuàng)建線程后自動啟動這些任務；線程池線程都是后臺線程，每個線程都使用默認的堆棧大小，以默認的優(yōu)先級運行，并處于多線程單元中。
[0051]如果某個線程在托管代碼中空閑(如正在等待某個事件)，則線程池將插入另一個輔助線程來使所有處理器保持繁忙；如果所有線程池線程都始終保持繁忙，但隊列中包含掛起的工作，則線程池將在一段時間后創(chuàng)建另一個輔助線程但線程的數目永遠不會超過最大值，超過最大值的線程可以排隊，但他們要等到其它線程完成后才啟動。
[0052]基于組播的遷移機制是該發(fā)明的框架，包括:控制器、映射表、調度器、發(fā)送器、任務池；該框架用于提前生成和維護宿主機映射表，集群遷移時無需計算宿主機位置，減少了大部分計算量；根據映射表，快速定位集群遷移對象集。
[0053]基于綜合計算強度的虛擬機放置策略是本發(fā)明的核心算法，提出了約束函數和遷移執(zhí)行時間預測模型，約束函數充分考慮了帶寬、延遲、綜合負載等因素，漸少了遷移過程中網絡資源的消耗；執(zhí)行時間預測模型，對遷移時間進行預測，快速定位耗時最小的宿主機，提聞遷移效率。
[0054]任務池技術是本發(fā)明的遷移任務的管理模塊，采用線程池的技術，任務并發(fā)的同時，高效率地利用了資源。
[0055]圖2所示為本發(fā)明實施例2的虛擬機集群遷移流程圖，說明如下:
[0056]步驟201:當虛擬機進行遷移時，虛擬機集群的遷移請求進入任務池；
[0057]步驟202:發(fā)送器獲取映射表信息并根據任務池任務，調用遷移API，完成虛擬機集群遷移。
[0058]其中，所述映射表(Mapping Table)中存儲虛擬機與目的宿主機的映射關系。
[0059]其中，映射表的更新方式為:
[0060]調度器根據綜合計算強度的虛擬機放置策略，實時為虛擬機確定最優(yōu)目的宿主機，并通過控制器更新到映射表中；其中，綜合計算強度的虛擬機放置策略包括:約束函數和遷移執(zhí)行時間預測函數。
[0061]其中，調度器根據綜合計算強度的虛擬機放置策略，為虛擬機確定最優(yōu)目的宿主機后，向控制器發(fā)送確定的目的宿主機信息；控制器接收到所述目的宿主機信息后，更新映射表中的虛擬機與目的宿主機的映射關系。
[0062]本發(fā)明還提供了一種基于組播的虛擬機集群遷移系統(tǒng)，包括:控制器、映射表、調度器、發(fā)送器、任務池、宿主機；調度器通過控制器與映射表連接；發(fā)送器分別與映射表、任務池連接；[0063]調度器，用于根據綜合計算強度的虛擬機放置策略，為虛擬機確定目的宿主機，并通過控制器更新到映射表中；
[0064]所述控制器，用于維護映射表信息；
[0065]所述映射表，用于存儲虛擬機與目的宿主機的映射關系；
[0066]所述任務池，用于接收虛擬機集群的遷移請求；
[0067]所述發(fā)送器，用于獲取映射表信息并根據任務池任務，調用遷移API，完成虛擬機集群遷移。
[0068]本發(fā)明采用組播的遷移機制和基于綜合計算強度的虛擬機放置策略，實現(xiàn)云計算中虛擬機集群遷移，漸少了遷移過程中網絡資源的消耗，提高了遷移效率。
[0069]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領域的技術人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種基于組播的虛擬機集群遷移方法，其特征在于，包括以下步驟: 當虛擬機進行遷移時，虛擬機集群的遷移請求進入任務池； 發(fā)送器獲取映射表信息并根據任務池任務，調用遷移API，完成虛擬機集群遷移。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于:所述映射表中存儲虛擬機與目的宿主機的映射關系。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于:所述映射表的更新方式為:調度器根據綜合計算強度的虛擬機放置策略，為虛擬機確定目的宿主機，并通過控制器更新到映射表中。
4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于:調度器根據綜合計算強度的虛擬機放置策略，為虛擬機確定目的宿主機，并通過控制器更新到映射表中的過程為: 調度器根據綜合計算強度的虛擬機放置策略，為虛擬機確定目的宿主機后，向控制器發(fā)送確定的目的宿主機信息； 控制器接收到所述目的宿主機信息后，更新映射表中的虛擬機與目的宿主機的映射關系O
5.根據權利要求3或4所述的方法，其特征在于:所述綜合計算強度的虛擬機放置策略包括:約束函數和遷移執(zhí)行時間預測函數。
6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述約束函數為:Res(e)= (Atime_cost (e) +Cdelay (e) +Eload (e)) /Bbandwidth (e);其中，time_cost:預計執(zhí)行時間，delay:最大網絡延遲，load:物理機綜合負載，bandwidth:最大網絡帶寬。
7.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述遷移執(zhí)行時間預測函數為:EV(k+l)=l(k+l)/l(k) ((Ι-p)EV(k)+pRV(k));其中，EV(k+l):物理節(jié)點第 k 次預測執(zhí)行時間；1 (k):第k次時負載；RV(k):上次實際執(zhí)行時間。
8.一種基于組播的虛擬機集群遷移系統(tǒng)，其特征在于，包括:控制器、映射表、調度器、發(fā)送器、任務池、宿主機；調度器通過控制器與映射表連接；發(fā)送器分別與映射表、任務池連接； 調度器，用于根據綜合計算強度的虛擬機放置策略，為虛擬機確定目的宿主機，并通過控制器更新到映射表中； 所述控制器，用于維護映射表信息； 所述映射表，用于存儲虛擬機與目的宿主機的映射關系； 所述任務池，用于接收虛擬機集群的遷移請求； 所述發(fā)送器，用于獲取映射表信息并根據任務池任務，調用遷移API，完成虛擬機集群遷移。
【文檔編號】H04L29/08GK103677959SQ201310690358
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月16日 優(yōu)先權日:2013年12月16日
【發(fā)明者】云曉春, 王洋, 王 琦, 袁慶升, 郭鋒, 劉俊朋 申請人:國家計算機網絡與信息安全管理中心, 浪潮(北京)電子信息產業(yè)有限公司